风机叶片金属网防护下的雷击损伤特性研究

风机叶片雷击损坏是风电系统实际运行中面临的难题,可采用金属网作为叶片雷电防护补充方法,但叶片敷设金属网后高幅值雷电流接闪过程及损伤机制尚不清晰。为研究风机叶片金属网防雷方法下雷击大电流接闪及叶身复合材料雷击损伤特性,搭建真型风机叶片雷击大电流闪络试验平台,通过先导附着试验,确定风机叶片潜在雷击位置,同步观测雷电引入点的直接损伤效应。试验结果表明,雷击转移电荷量和引下线通流能力是叶片是否产生雷击损伤的重要影响因素,叶尖与叶身之间的压接板有结构撕裂风险,应当优化金属网泄流通道和压接板的型式设计,提高叶片雷击大电流耐受可靠性。研究结果揭示了金属网防雷方法下风机叶片先导附着特性和雷击大电流损伤特征,指导防雷优化设计。

风力机组防雷技术研究

风力发电是一种清洁的可再生能源,近年来快速发展。随风力机出力需求的不断增大,风力机塔筒高度和叶片直径随之增加,但与此同时,也增加了风力机遭受雷击的风险,因此风力机组防雷技术的研究不容忽视。在雷击损坏中,叶片最易遭受雷击,本文针对国内外的研究成果,对风力机叶片雷击损坏机理及其防雷措施作了比较全面的阐述,最后分析对比了风力机组的两种防雷系统设计,使整个风机机组雷击损坏降至最低,为风力机防雷设计提供依据。

基于纳秒脉冲反射定位的风机叶片引下线断裂故障检测方法

风机叶片防雷系统故障会严重影响风机的安全运行,多数风机叶片引下线在分支与主引下线的连接处常出现断裂故障。该文基于行波传输原理,提出了一种风机叶片引下线分支点断裂故障的检测与定位方法。首先,通过理论分析和仿真,讨论了纳秒脉冲信号在叶片引下线多分支结构中的传播过程对识别故障反射波的影响;然后,为解决故障波形中故障反射波被掩盖的问题,引入了"差异反推法",并依据故障分支结构处产生的脉冲簇的幅值发生变化这一特点,利用作差将故障反射波提取出来,通过寻找作差波形中的故障反射波来定位故障分支点;最后,对某2.5 MW真机叶片引下线可能出现的所有故障情况进行了多次实验,其结果验证了该文所提方法的有效性。该文提出的方法具有较好的适用性,可用于检测与定位不同型号风机叶片引下线的分支点断裂故障。

风机叶片引下线断裂故障检测与定位方法

风机叶片引下线出现断裂故障,将直接威胁风机的安全运行,然而当前关于叶片引下线断裂故障的检测与定位研究较少。为此,选取2.5 MW真机叶片引下线,并考虑其分支结构,以注入脉冲法为故障检测和定位手段,搭建了叶片引下线断裂故障仿真模型和实验平台,从仿真和实验角度开展叶片引下线断裂故障检测与定位方法研究。研究结果表明,含分支结构的叶片引下线发生断裂故障时,仅凭故障波形难以实现故障检测与定位,可通过对故障波形与无故障波形作差找到故障反射波,依据故障反射波完成叶片引下线断裂故障的检测与定位。所提方法具有较强的可行性和有效性,为当前风电场诊断叶片引下线断裂故障提供了新思路。